Sistem kamera pemeriksaan pemasangan komponen beg udara untuk industri komponen automotif

Latar belakang masalah

Cabaran kerja ini ialah menggunakan kamera untuk mengesahkan bahawa komponen plastik set beg udara dipasang dengan lengkap dan pada kedudukan yang betul sebelum dihantar ke langkah seterusnya. Komponen yang diuji mempunyai 4 model, yang dinamakan dalam dokumen sebagai Model A hingga Model D, dan setiap model mempunyai bahagian kiri dan bahagian kanan. Bahan kerja perlu dipasang dengan pin plastik, dan sesetengah model perlu mempunyai plat gelongsor, pita hitam atau pad pelekat.

Beg udara ialah komponen keselamatan. Pin yang tiada atau pad pelekat yang sedikit tersasar sukar dilihat dengan mata, terutamanya apabila terdapat banyak model dan bahagian kiri serta bahagian kanan kelihatan serupa. Oleh itu, pelanggan memerlukan sistem Machine Vision (sistem yang menggunakan kamera dan perisian untuk memeriksa bahan kerja menggantikan mata manusia) yang memeriksa setiap bahan kerja dengan kriteria yang sama.

Keperluan dan kekangan

Kami merumuskan keperluan prototaip dalam dokumen keperluan (Requirement) kerja ini dan keperluan setiap stesen kerja. Sistem perlu memeriksa 5 perkara pada bahan kerja 4 model dan perlu menghantar keputusan pemeriksaan sebagai isyarat elektrik kepada peralatan di stesen kerja.

• Memeriksa bahawa pin plastik dipasang lengkap di setiap titik, pada kepingan bahan kerja semua model
• Memeriksa kedudukan plat gelongsor pada Model A, pita hitam pada Model C dan pad pelekat pada Model D
• Mengasingkan bahan kerja baik daripada bahan kerja rosak secara automatik
• Menyokong bahagian kiri (LH) dan bahagian kanan (RH) bagi semua model
• Prototaip setiap stesen perlu menerima isyarat daripada 2 suis serentak dan mengeluarkan kuasa 24 V melalui 3 saluran, iaitu lulus, tidak lulus dan status
• Bagi komponen plastik hitam (PA66-GF30 dan PP-GF30 ialah nama gred plastik bertetulang gentian kaca), nat bulat dan nat segi empat perlu dibezakan, untuk mengesan kes pemasangan yang tertukar kedudukan

Mengapa memilih kamera di atas, lampu Area Light dan pemprosesan imej

Kami meletakkan kamera di atas bahan kerja dan menggunakan lampu Area Light kerana kerja ini memerlukan tepi pin, pita dan pad pelekat kelihatan cukup jelas supaya program dapat membezakannya daripada permukaan bahan kerja. Set ujian menggunakan kamera Cube pada jarak 20 cm dengan kanta 8 mm. Imej daripada kamera masuk ke unit pemprosesan Medusa yang boleh disambungkan kepada 2 kamera, kemudian perisian pemprosesan imej (Image Processing) mencari kedudukan yang perlu diperiksa bagi setiap model.

Kami bermula dengan set ujian kerana perlu terlebih dahulu mengesahkan bahawa imej daripada kamera menunjukkan semua titik pemeriksaan bagi setiap model, dan berapa banyak kamera yang diperlukan. Oleh itu, hasil daripada set ujian dapat menunjukkan titik pemeriksaan mana yang boleh berkongsi satu kamera.

Apa yang kami bina dan uji

Prototaip ini mempunyai 2 bahagian, iaitu set ujian perkakasan dan program pemeriksaan yang kami tulis dan uji pada set ujian tersebut.

• Set ujian perkakasan: kamera Cube, kanta 8 mm, lampu Area Light dan unit pemprosesan Medusa
• Program pemeriksaan pemasangan 5 perkara, untuk bahan kerja 4 model
• Program prototaip setiap stesen kerja, yang menerima isyarat daripada suis dan menghantar keputusan pemeriksaan sebagai isyarat elektrik kepada stesen kerja
• Program pemeriksaan komponen plastik hitam, yang membezakan nat bulat dengan nat segi empat

Urutan ujian

Kami menguji dalam 3 peringkat, bermula dengan mengesahkan bahawa semua perkara dapat diperiksa, kemudian menguji setiap stesen mengikut keperluan isyarat, dan menambah program untuk komponen plastik hitam.

• Menguji pemeriksaan 5 perkara pada set ujian, dan merumuskan hasilnya dalam laporan ujian
• Menguji program prototaip setiap stesen kerja dengan bahan kerja baik dan bahan kerja rosak
• Menambah program pemeriksaan komponen plastik hitam PA66-GF30 dan PP-GF30 yang membezakan nat bulat dengan nat segi empat

Butiran hasil ujian dengan bahan kerja sebenar

Laporan ujian menyimpulkan bahawa prototaip boleh memeriksa pemasangan komponen plastik beg udara 4 model bagi kesemua 5 perkara. Pemeriksaan pin pada Model B dan kedudukan pad pelekat pada Model D menggunakan 1 kamera.

Dalam ujian prototaip setiap stesen pada set ujian, sistem menentukan bahan kerja baik 100 kali dan bahan kerja rosak 100 kali dengan betul setiap kali. Keputusan ini diukur pada set ujian, yang jarak kamera dan pencahayaannya dapat dikawal secara tetap. Penggunaan dalam barisan pengeluaran perlu diuji semula dengan keadaan pencahayaan dan rentak kerja di tapak.

Apakah yang kita pelajari

Kerja ini memberikan 3 prinsip untuk kerja pemeriksaan pemasangan dengan kamera

• Uji kedua-dua bahan kerja baik dan bahan kerja rosak, kemudian laporkan hasilnya secara berasingan. Keputusan yang betul pada bahan kerja baik sahaja tidak menunjukkan bahawa sistem dapat mengesan bahan kerja rosak. Oleh itu, kerja ini menguji bahan kerja baik dan bahan kerja rosak, 100 kali bagi setiap satu.
• Set sampel ujian perlu merangkumi semua perkara yang menjadikan imej berbeza, seperti model bahan kerja, bahagian kiri dan bahagian kanan, serta warna pin. Dalam kerja ini, pin putih dan pin biru perlu diuji secara berasingan.
• Tentukan isyarat masukan dan keluaran dengan stesen kerja sejak peringkat prototaip. Keputusan pemeriksaan daripada kamera hanya boleh digunakan apabila peralatan di stesen kerja dapat menerima isyarat lulus, tidak lulus dan status tepat seperti yang dipersetujui.

Bagaimana pendekatan ini boleh digunakan pada barisan pemasangan anda

Jika barisan pemasangan anda perlu mengesahkan bahawa pin, klip, pita atau pad pelekat lengkap dan berada pada kedudukan yang betul, anda boleh menggunakan pendekatan yang sama seperti prototaip ini, iaitu kamera di atas, lampu yang memberikan cahaya sekata, program pemeriksaan setiap titik, dan isyarat lulus / tidak lulus kepada stesen kerja. Perkara yang perlu diselaraskan ialah jarak kamera, kanta, lampu dan bilangan kamera, mengikut saiz dan warna bahan kerja anda.

• Sediakan sampel bahan kerja baik dan bahan kerja rosak bagi setiap model, untuk bahagian kiri dan bahagian kanan
• Nyatakan dengan jelas titik yang perlu diperiksa, dan sama ada setiap titik hanya diperiksa ada atau tiada, atau kedudukannya juga perlu diperiksa
• Persetujui format isyarat masukan dan keluaran dengan peralatan di stesen kerja dari awal
• Rancang ujian dalam barisan pengeluaran sebelum penggunaan sepenuhnya